“中国造”盾构机走向世界

汇编｜秋慈

“上天有神舟，下海有蛟龙，入地有盾构”，盾构机可穿山越海，是集机械、电气、液压、传感、信息、力学、导向研究等技术于一体的高端装备。党的二十大报告中提出，推进新型工业化，加快建设制造强国……作为我国大国重器之一的盾构机在更多的重点工程中起到不可替代的作用。

盾构机的技术水平是衡量一个国家地下施工装备制造水平的重要标志。20 多年来，自主创新的中国盾构机从蹒跚学步到一路向前掘进，再到跨入世界先进行列，实现了完美逆袭。中国盾构机品种越来越多，功能更强大，正成为畅销海外的“新国货”。

从有到优给盾构机装上“中国芯”

2004年10月，中国首台具有完全自主知识产权的地铁土压平衡盾构机——“先行号”样机，在上海地铁二号线西延伸段区间隧道始发掘进，打破了此前“洋盾构机”垄断地铁施工的局面，随后陆续应用于中国多个城市地铁项目建设。

2008年，中国盾构机成果再现。4月，我国自主研制的首台复合土压平衡盾构机横空出世，命名为“中国中铁1号”，并在天津地铁三号线施工项目成功应用。

2013年，我国研制成功了当时世界上最大断面的矩形盾构机，并成功应用于郑州市中州大道下穿隧道工程。

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创新步履从未停止。

在中国中铁工程装备集团（下简称“中铁装备”）关键部件产业化车间，一抬头就能看到一幅显眼的标语——“国之所托，使命必达”。短短八个字，凝练了盾构工作者们的智慧和心血。盾构机整机制造的难关攻破后，关键零部件的“卡脖子”问题成为研发重点。

作为盾构机的“心脏”部件，主轴承承担盾构机运转过程的主要载荷，需要直面盾构机超重载、大偏载、频变载等一系列极端恶劣工况考验。由于制造工艺复杂、原材料性能要求高、设计理论不成熟等原因，中国盾构机的主轴承曾长期依赖进口。

2022年4月25日，在苏州轨道交通6号线10标项目现场，首台采用国产3米级主轴承的盾构机“中铁872号”顺利完成掘进任务。这是国产盾构机主轴承首次在轨道交通领域的成功应用，盾构机装上了“中国芯”。

类似的创新成果还有很多，从攻克常压换刀、主驱动伸缩摆动技术，到刀具状态在线实时监测、隧道掘进机智能化，原中铁装备党委书记、董事长李建斌和他的团队解锁了一个又一个“小目标”，实现了一项又一项“大突破”。

中国是世界公认的“地质博物馆”，从珠穆朗玛峰到吐鲁番盆地，从长江中下游平原到喀斯特地貌，地质构造千奇百怪、极为复杂。盾构机是定制化产品，每一台都要根据地质情况量身定做。近年来，中铁装备通过不断创新技术，形成了“大”“小”“异”不同断面以及土压、泥水、硬岩等不同适应性的全系列盾构产品。

“我们自主首创了马蹄形盾构掘进技术、超小转弯技术、高压水力耦合破岩技术、盾构法联络通道施工技术、换刀机器人技术、大坡度斜井掘进技术等行业领先技术，以及世界最大断面矩形盾构机、世界首台马蹄形盾构机、国产首台高原高寒大直径硬岩掘进机、世界最大直径硬岩掘进机等一系列国内外领先产品。”中铁装备掘进机研究院院长贺飞介绍。

“大国重器”这个词，不仅代表着一台台盾构机，也代表着其背后的科学技术、工业制造、材料加工、人才队伍等。可以说，一台机器的生产需要一整个产业链的支撑。

2022年6月27日，在浙江中铁装备位于杭州市萧山区的盾构机生产基地，工人在安装新型盾构机的部件

盾构机零部件有上万个，目前与中铁装备建立合作的产业链上下游企业达500余家。在基础研究领域，中铁装备成立了重大专项研究院，突破了大排量泵、主驱动密封、可编制控制器等多项“卡脖子”关键核心技术，较大程度实现了隧道掘进机关键核心基础部件国产化，增强了产业链供应链自主可控能力。面向产业技术发展前沿，中铁装备积极布局智能盾构机和未来掘进机，开展激光、水射流等新型破岩技术、换刀机器人和无人值守智能掘进技术的储备研究。

截至2022年，我国已成为全球最大的盾构机生产和使用国家，其年产量占据全球市场份额的70%以上，并不断走向海外市场、助力高质量共建“一带一路”。

从优到强造世界最好的盾构机，向海外进发

2012年，马来西亚为建设MRT（捷运线）项目，计划向欧洲公司采购10台盾构机。中铁装备获悉后，下决心借此机会，将中国盾构机推向马来西亚。

“无论怎么介绍，马来西亚业主都无动于衷。”李建斌说，因为中国盾构机没有一单海外应用的实例。

中铁装备没有放弃，他们将马来西亚业主邀请到中国实地参观。

“中国的盾构机发展速度令人惊奇！我们看到了中铁装备的制造能力，中铁装备制造的盾构机被广泛应用在中国知名大城市，性能非常好！”通过参观一个又一个成功案例，马来西亚业主被深深折服。

2012年，“中铁50号”出口马来西亚，成为中国盾构机走向海外第一单。通过针对性设计，提升设备性能，使马来西亚一条隧道的贯通提前了43天，创造了当地盾构施工纪录，由此奠定了中国造盾构机的海外声誉。

随后，中铁装备又敲开了以高标准著称的新加坡、意大利等30多个国家和地区的市场。

中国盾构人明白，只有不断提升技术水平，才能走得更远。

新加坡汤申东海岸线T221标段人行过道需要矩形设计，中铁装备凭借自主研发的矩形盾构机获得了这一订单。2017年3月27日，在新加坡第三届城市地下空间和隧道大会上，新加坡陆路交通局汤申东海岸线负责人在报告中分享了中铁装备矩形盾构式顶管机施工经验，对这一创新产品赞不绝口。

超大直径、能转弯、会爬坡、耐极寒……中国盾构机品种越来越多，功能越来越强大已逐步成为畅销海外的“新国货”。

2017年7月3日，碧空万里，艳阳高照，在中国铁建重工集团股份有限公司（下简称“铁建重工”）总部长沙，世界首台挑战极寒天气的盾构机“玛利亚号”下线。这是专为解决俄罗斯地区极寒条件下盾构施工而设计的。

中铁装备盾构总装车间内，工作人员正在盾构机上进行刀盘组装作业

世界最大断面矩形盾构机“中铁1179号”

20世纪五六十年代，苏联地铁专家帮助中国规划设计了第一条地铁——北京地铁1号线。如今，昔日的“学生”要到俄罗斯修地铁，很多俄罗斯人难免发出质疑。铁建重工真诚邀请了俄罗斯专家到中国考察。在北京地铁8号线工地，俄罗斯政府和建设单位考察团成员惊叹于“中国制造”和“中国建设”的高水平，“眼见为实”的亲身体验彻底打消了他们此前的疑问和顾虑。

2017年6月8日，中国盾构机拥有了进入俄罗斯市场的合格证。

为解决俄罗斯地区极寒条件下的盾构机施工难题，铁建重工研发了5台直径为6.25米的盾构机，并以俄罗斯家喻户晓的热播剧《爸爸的女儿们》中的5个女儿命名，分别为玛利亚、达利亚、耶甫盖宁、加丽娜和波丽娜，从2018年6月至2019年1月，5台盾构机在莫斯科西南部完成掘进始发。

2018年11月13日，北京，国家博物馆。“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”开展。“加丽娜号”土压平衡盾构机作为掘进机行业的唯一代表入选此次展览。

潮平两岸阔，风正一帆悬。

2014年5月10日，习近平总书记在河南考察中铁装备时提出，推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变。

中国科研人员以自身的豪情践行着“三个转变”，使中国大盾构机从无到有、从有到优、从优到强，逆袭成为在世界上响当当的“中国品牌”。

从2012年至今，中铁装备已有超百台盾构机陆续出口至德国、法国等32个国家和地区，产销量连续6年世界第一。其中，在共建“一带一路”国家马来西亚、新加坡、格鲁吉亚等地的隧道工程项目中，也都有中国盾构机的身影。

“出口一台盾构机，就是送出一张中国名片。”经过多年奋斗，中国盾构机已实现从“跟跑”向“并跑”和部分“领跑”的转变。“中国盾构机百花盛开的春天已经来临，中国盾构机大国的地位已经确立，中国盾构机强国的地位正在确立！”谈及中国大盾构机发展的光辉历程，中国工程院院士、2018年度国家最高科学技术奖获得者钱七虎如是说。